
考生須知:
1.本卷滿分150分,考試時間120分鐘.
2.答題前,在答題卷指定區(qū)域填寫學(xué)校、班級、姓名、試場號、座位號及準考證號.
3.所有答案必須寫在答題卷上,寫在試卷上無效.
4.考試結(jié)束后,只需上交答題卷.
選擇題部分
一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 已知集合,則( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先化簡集合,然后求出交集即可.
【詳解】,
,
.
故選:A
2. 若,則( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】化簡已知條件求出復(fù)數(shù),從而可求出其共軛復(fù)數(shù)
【詳解】由,
得
,
所以,
故選:D
3. 已知直線是雙曲線的一條漸近線,則該雙曲線的半焦距為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)雙曲線的標準方程和漸近線方程求出值,求出半焦距,判斷選項.
【詳解】由是雙曲線的一條漸近線,
則,解得
故,則,
故選:A
4. 已知是兩個不共線的單位向量,向量().“,且”是“”的( )
A. 充分而不必要條件B. 必要而不充分條件
C. 充分必要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】A
【解析】
【分析】舉例驗證必要性,通過向量的運算來判斷充分性.
【詳解】當,且時,
,充分性滿足;
當時,
,當,時,
是可以大于零的,
即當時,可能有,,必要性不滿足,
故“,且”是“”的充分而不必要條件.
故選:A.
5. 函數(shù)的圖象不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分,和三種情況討論,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性及函數(shù)的零點即可得出答案.
【詳解】①當時,,此時A選項符合;
②當時,,
當時,,
因為函數(shù)在上都是減函數(shù),
所以函數(shù)在在上是減函數(shù),
如圖,作出函數(shù)在上的圖象,
由圖可知,函數(shù)的圖象在上有一個交點,
即函數(shù)在在上有一個零點,
當時,,則,
由,得,由,得,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
當時,,故B選項符合;
③當時,,
當時,,
因為函數(shù)在上都是減函數(shù),
所以函數(shù)在上是減函數(shù),
如圖,作出函數(shù)在上的圖象,
由圖可知,函數(shù)的圖象在上有一個交點,
即函數(shù)在在上有一個零點,
當時,,則,
由,得,由,得,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
當時,,故C選項符合,D選項不可能.
故選:D.
6. 如圖,將正四棱臺切割成九個部分,其中一個部分為長方體,四個部分為直三棱柱,四個部分為四棱錐.已知每個直三棱柱的體積為,每個四棱錐的體積為,則該正四棱臺的體積為( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】設(shè)每個直三棱柱高為,每個四棱錐的底面都是正方形,設(shè)每個四棱錐的底面邊長為,設(shè)正四棱臺的高為,可得出,求出的值,即可求得該正四棱臺的體積.
【詳解】設(shè)每個直三棱柱高為,每個四棱錐的底面都是正方形,設(shè)每個四棱錐的底面邊長為,
設(shè)正四棱臺的高為,因為每個直三棱柱的體積為,每個四棱錐的體積為,
則,可得,可得,
所以,該正四棱臺的體積為.
故選:C.
7. 在平面直角坐標系中,圓的方程為,且圓與軸交于兩點,設(shè)直線的方程為,直線與圓相交于兩點,直線與直線相交于點,直線、直線、直線的斜率分別為,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)圓與軸交于兩點,得到坐標,再根據(jù)直線與圓相交于兩點,得到坐標,再根據(jù)聯(lián)立斜率關(guān)系計算即可.
【詳解】如圖,由題意得,與圓聯(lián)立,
消整理得,
∴,,
∴,同理可得.
∵,
∴,即.
∵,∴,
設(shè),∴
∴∴,即,
∴,
∴,
故選:A.
8. 已知直線BC垂直單位圓O所在的平面,且直線BC交單位圓于點A,,P為單位圓上除A外的任意一點,l為過點P的單位圓O的切線,則( )
A. 有且僅有一點P使二面角取得最小值
B. 有且僅有兩點P使二面角取得最小值
C. 有且僅有一點P使二面角取得最大值
D. 有且僅有兩點P使二面角取得最大值
【答案】D
【解析】
【分析】先作出二面角的平面角,表示出二面角的正切值,再構(gòu)造輔助函數(shù),最后用導(dǎo)數(shù)求最值方法判斷.
詳解】過A作于M,連接MB、MC,如圖所示,
因為直線BC垂直單位圓O所在的平面,直線在平面內(nèi),且直線BC交單位圓于點A,
所以,平面,,所以平面,
平面,所以,,
所以是二面角的平面角,
設(shè),,,,則,
由已知得,,
, , ,
令,則,
當時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減,
所以,當時,取最大值,沒有最小值,
即當時取最大值,從而取最大值,
由對稱性知當時,對應(yīng)P點有且僅有兩個點,
所以有且僅有兩點P使二面角B﹣l﹣C取得最大值.
故選:D.
二、選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 一個盒子里裝有除顏色外完全相同的四個小球,其中黑球有兩個,編號為1,2;紅球有兩個,編號為3,4,從中不放回的依次取出兩個球,A表示事件“取出的兩球不同色”,B表示事件“第一次取出的是黑球”,C表示事件“第二次取出的是黑球”,D表示事件“取出的兩球同色”,則( )
A. A與D相互獨立.B. A與B相互獨立
C. B與D相互獨立D. A與C相互獨立
【答案】BCD
【解析】
【分析】根據(jù)相互獨立事件的概念進行判定.
【詳解】不放回依次取出兩個,基本事件有,
共種,
事件“”;
事件“”;
事件“”;
事件“”.
事件,事件“”,
事件“”, 事件“”,
則,,,
,,,,
所以,所以A與D不相互獨立;
,所以A與B相互獨立;
,所以B與D相互獨立;
,所以A與C相互獨立;
故選:BCD
10. 已知函數(shù),的定義域均為R,且,.若是的對稱軸,且,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 是奇函數(shù)B. 是的對稱中心
C. 2是的周期D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根據(jù)對稱性和已知條件得到,判斷A;結(jié)合已知條件變形得到,判斷B;利用賦值法求得,判斷C;根據(jù)條件得到的周期為4,對稱中心為,從而得到函數(shù)值即可求解,判斷D.
【詳解】對于A,因為是的對稱軸,所以,
又因為,所以,故,
即為偶函數(shù),故A錯誤;
對于B,因為,所以,
又因為,聯(lián)立得,
所以的圖像關(guān)于點中心對稱,故B正確;
對于C,因為,,則,即;
因為,則,即,則;
顯然,所以2不是的周期,故C錯誤;
對于D,因為是的對稱軸,所以,
又因為,即,
則,所以,
所以,即,所以周期為4,
因為周期為4,對稱中心為,所以,
當時,代入,即,所以,
所以,又是的對稱軸,所以,
所以,故D正確,
故選:BD.
11. 在平面直角坐標系中,將函數(shù)的圖象繞坐標原點逆時針旋轉(zhuǎn)后,所得曲線仍然是某個函數(shù)的圖象,則稱為“旋轉(zhuǎn)函數(shù)”.那么( )
A. 存在旋轉(zhuǎn)函數(shù)
B. 旋轉(zhuǎn)函數(shù)一定是旋轉(zhuǎn)函數(shù)
C. 若為旋轉(zhuǎn)函數(shù),則
D. 若為旋轉(zhuǎn)函數(shù),則
【答案】ACD
【解析】
【分析】對A,舉例說明即可;對B,舉反例判斷即可;根據(jù)函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合“旋轉(zhuǎn)函數(shù)”的定義逐個判斷即可;對CD,將旋轉(zhuǎn)函數(shù)轉(zhuǎn)化為函數(shù)與任意斜率為1的函數(shù)最多一個交點,再聯(lián)立函數(shù)與直線的方程,分析零點個數(shù)判斷即可.
【詳解】對A,如滿足條件,故A正確;
對B,如傾斜角為的直線是旋轉(zhuǎn)函數(shù),不是旋轉(zhuǎn)函數(shù),故B錯誤;
對C,若為旋轉(zhuǎn)函數(shù),則根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)可得,逆時針旋轉(zhuǎn)后,不存在與軸垂直的直線,使得直線與函數(shù)有1個以上的交點.故不存在傾斜角為的直線與的函數(shù)圖象有兩個交點.即與至多1個交點.聯(lián)立可得.
當時,最多1個解,滿足題意;
當時,的判別式,對任意的,都存在使得判別式大于0,不滿足題意,故.故C正確;
對D,同C,與的交點個數(shù)小于等于1,即對任意的,至多1個解,故為單調(diào)函數(shù),即為非正或非負函數(shù).
又,故,即恒成立
即圖象在上方,故,即.
當與相切時,可設(shè)切點,對求導(dǎo)有,故,解得,此時,故.故D正確.
故選:ACD
非選擇題部分
三、填空題:本大題共3小題,每小題5分,共15分.把答案填在答題卡中的橫線上.
12. 的展開式中的系數(shù)為__________.(用數(shù)字作答)
【答案】
【解析】
【分析】由二項式定理得到的通項公式,結(jié)合,得到,得到的系數(shù).
【詳解】的通項公式為,
令得,,此時,
令得,,此時,
故的系數(shù)為
故答案為:
13. 已知為拋物線的焦點,直線與交于,,與的另一個交點為,與的另一個交點為.若與的面積之比為,則__________.
【答案】
【解析】
【分析】由題意可判斷得,寫出點,的坐標,從而得,表示出直線的方程,與拋物線聯(lián)立方程組,從而求解出點的橫坐標,代入拋物線方程計算,即可得,從而根據(jù)三角形面積公式表示與的面積,再根據(jù)面積比列式計算可得的值.
【詳解】如圖,拋物線的焦點為,可知,
由題意,得,即
所以直線的方程為,
聯(lián)立,化簡得,
,因為,可得點的橫坐標為,
代入拋物線方程可得,,所以,
,
,又,所以.
故答案為:
14. 設(shè)嚴格遞增的整數(shù)數(shù)列,,…,滿足,.設(shè)為,,…,這19個數(shù)中被3整除的項的個數(shù),則的最大值為________,使得取到最大值的數(shù)列的個數(shù)為________.
【答案】 ①. 18 ②. 25270
【解析】
【分析】第一個空,為了讓盡可能多的相鄰兩數(shù)之和被3整除,則要盡量多地出現(xiàn)相鄰兩數(shù)一個模3余1,一個模3余2這樣的組合,通過枚舉法分析即可得到結(jié)果;第二個空,滿足要求的數(shù)列必須為相鄰兩數(shù)一個模3余1,一個模3余2這樣的組合,而1-40中有27個數(shù)滿足要求,再利用捆綁思想和特殊位置討論即可得到結(jié)果.
【詳解】第一個空,設(shè)某個數(shù)除以余數(shù)為,則稱該數(shù)模余(,均為整數(shù),且),
為了讓盡可能多的相鄰兩數(shù)之和被3整除,則要盡量多地出現(xiàn)相鄰兩數(shù)一個模3余1,一個模3余2這樣的組合,這樣它們之和才會被3整除.
而,均為模3余1,則不可能有19組上述組別,最多出現(xiàn)18組上述組別,
例如嚴格遞增數(shù)列1,2,4,5,7,8,10,11,13,14,16,17,19,20,22,23,25,26,28,40,滿足題意,
所以的最大值為18.
第二個空,因為1-40這40個數(shù)中,共有27個數(shù)符合模3余1或模3余2,則要從這27個數(shù)中選出滿足要求的20個數(shù).
第一步,在到這20個數(shù)中刪去一個數(shù)(后面再加回來),使得剩下的19個數(shù)滿足任意兩個相鄰數(shù)一個模3余1,一個模3余2,這樣就形成了18組,即使得的最大值為18.
第二步,將這27個數(shù)從小到大排列,需要刪去8個數(shù)得到目標19個數(shù)的數(shù)列.它們中任意相鄰兩數(shù)一個模3余1,一個模3余2,因此,需要刪去的8個數(shù)應(yīng)該為4組相鄰的數(shù).
第三步,利用捆綁思想,從27個數(shù)中刪去4組相鄰的數(shù)等價于從23個數(shù)中刪去4個數(shù).有三種情況:
①兩端均刪去,這種情況不滿足要求.因為若兩端均刪去,那么1和40必定被刪去,在下一步加出來時也最多加回1或40中的一個,而1和40必定在數(shù)列中,因此不滿足.
②兩端均不刪去,從中間21個數(shù)中選4個數(shù)刪去,有種,再從刪去的8個數(shù)中拿一個加回原來的19個數(shù)中,由種,共有種.
③兩端中有一個被刪去,其余3個數(shù)從中間21個數(shù)里選,有種,此時加回來的數(shù)必定是刪去的兩端之一中的1或40,有1種選法,共種.
第四步,刪去的四組相鄰數(shù)中有一組中有一個數(shù)被加回來,即未被刪去,被刪去的是這一組中的另一個數(shù),而對于刪去的數(shù),假設(shè)為,它旁邊兩個數(shù)分別為,即排列為,在第三步捆綁時,可能捆綁的組合為,然后刪去,再補回;或者為,然后刪去,再補回,這兩種刪去方式結(jié)果相同.
綜上,共有種.
故答案為:18;25270
【點睛】關(guān)鍵點點睛:對于排列組合與初等數(shù)論結(jié)合的題目,通過列舉出一些符合題意的數(shù)列,找出一定的規(guī)律,再利用排列組合的思想進行求解.
四、解答題:本大題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 如圖,在三棱錐中,平面,平面平面,,.
(1)證明:;
(2)求二面角的余弦值.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)利用線面垂直及面面垂直的性質(zhì)證明即可;
(2)方法一、利用幾何法,取中點,并連接、,結(jié)合條件證線線垂直,利用二面角定義解三角形即可,方法二、構(gòu)造合適的空間坐標直角系,利用空間向量計算二面角即可.
【小問1詳解】
依題意,面,且面,
所以,,
因為面面,面面,面,且,
所以面,
因為面,
所以.
【小問2詳解】
方法1、取中點,并連接、.
因為,所以,
由勾股定理可知.
因為,所以;
則根據(jù)二面角定義可知是二面角的一個平面角,
且由圖可知為銳角.
又因為面,同理(1)可知,
設(shè),可得,則,
所以,
即二面角的余弦值為.
方法2、
由(1)可知,、、三者兩兩相互垂直,
故以點為坐標原點,分別以、、的方向為、、軸的正方向,建立空間直角坐標系.
由勾股定理可知.
不妨設(shè),則,
所以,
易得平面的一個法向量可以是,
設(shè)平面的一個法向量為,
所以,取,
故可得平面的一個法向量可以是.
設(shè)二面角的一個平面角為,且由圖可知為銳角.
則,
即二面角的余弦值為.
16. 記的內(nèi)角,,的對邊分別為,,,已知,.
(1)若,求的面積;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由已知結(jié)合正弦定理得,再利用余弦定理得,從而得解;
(2)由三角形內(nèi)角和結(jié)合已知可得,化簡可得:,再利用求解.
【小問1詳解】
在中,,
由正弦定理可知:
可化為:
故可得:,代入可得:
所以,故(*)
在中,由余弦定理可得:
代入數(shù)據(jù)和(*)式可得:
所以三角形面積為:
故三角形的面積為.
【小問2詳解】
因為且,故
代入可得:
因此
化簡可得:,則,
情況一:當時,
所以可得:,化簡可得:
在中,由正弦定理可得:;
情況二:當時,
同理可得:,又因為,故;
綜上,的值為.
17. 設(shè).
(1)若,求;
(2)證明:;
(3)若,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1)
(2)證明見解析 (3)
【解析】
【分析】(1)由二倍角公式及同角三角函數(shù)的商數(shù)關(guān)系計算即可;
(2)先利用導(dǎo)數(shù)證:,再利用導(dǎo)數(shù)研究的單調(diào)性與最值即可;
(3)構(gòu)造函數(shù),利用換元法先判定的單調(diào)性及值域,然后含參討論結(jié)合隱零點判定的單調(diào)性及值域即可.
【小問1詳解】
由二倍角公式及同角三角函數(shù)的商數(shù)關(guān)系可知:
【小問2詳解】
證明:先證當時,.
令,則在時恒成立,
在上單調(diào)遞增,,
即當時,.
要證,只需證明,即證
令,,
則.
(或,當且僅當時等號成立,)
而,則,,
在在上單調(diào)遞增,,
即
當時,.
【小問3詳解】
令,,則,,
令,則在上單調(diào)遞減,,,
而,在上遞減,在上遞增
的值域為
(i)當,即時,恒成立,所以在遞增,
,符合題意;
(ii)當,即時,,
存在使得
當時,,遞減,此時,不符題意.
綜上知,.
18. 設(shè)離散型隨機變量X和Y有相同的可能取值,它們的分布列分別為,,,,.指標可用來刻畫X和Y的相似程度,其定義為.設(shè).
(1)若,求;
(2)若,求的最小值;
(3)對任意與有相同可能取值的隨機變量,證明:,并指出取等號的充要條件
【答案】(1)
(2)
(3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)利用定義,結(jié)合二項分布的概率公式與對數(shù)的運算法則即可得解;
(2)利用定義,結(jié)合對數(shù)運算法則得到關(guān)于的關(guān)系式,再利用導(dǎo)數(shù)求得其最小值,從而得解;
(3)先利用導(dǎo)數(shù)證得恒不等式,從而結(jié)合定義即可得證.
【小問1詳解】
不妨設(shè),則.
所以
.
【小問2詳解】
當時,,
記
,
則
,
令,則,
令,則,
當時,,單調(diào)遞減;
當時,,單調(diào)遞增;
所以,則單調(diào)遞增,而,
所以在為負數(shù),在為正數(shù),
則在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,
所以的最小值為.
【小問3詳解】
令,則,
當時,,單調(diào)遞增;
當時,,單調(diào)遞減;
所以,即,當且僅當時,等號成立,
則當時,,所以,即,
故,
當且僅當對所有的時等號成立.
【點睛】關(guān)鍵點睛:本題解決的關(guān)鍵是充分理解新定義指標,熟練掌握對數(shù)的運算法則即可得解.
19. 已知橢圓:的左焦點為,為曲線:上的動點,且點不在軸上,直線交于,兩點.
(1)證明:曲線為橢圓,并求其離心率;
(2)證明:為線段的中點;
(3)設(shè)過點,且與垂直的直線與的另一個交點分別為,,求面積的取值范圍.
【答案】(1)證明見解析,
(2)證明見解析 (3)
【解析】
【分析】(1)整理得到,可以看出曲線為橢圓,并求出離心率;
(2)設(shè)的中點為,利用點差法得到,設(shè),得到,故重合,為線段的中點;
(3)設(shè)直角梯形的面積為,得到,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立橢圓方程,求出兩根之和,兩根之積,得到,并求出,表達出,得到,得到答案.
【小問1詳解】
曲線:,整理得,
,即,
故曲線可由向左平移2個單位得到,故為橢圓,
其中,離心率;
【小問2詳解】
由題意得,即,
設(shè),則,兩式相減得
,
因為點不在軸上,故直線的斜率存在且不為0,
故,所以,
設(shè)的中點為,則,
,故,
設(shè),則,
則,又,
則,
故,而直線AB不過原點,且H,P在直線AB上,
即重合,為線段的中點;
【小問3詳解】
由題意得四邊形為直角梯形,設(shè)直角梯形的面積為,又為的中點,
所以,則,
設(shè)直線的方程為,與聯(lián)立得:,
設(shè),則,
則
,
直線方程為,聯(lián)立得:,
即,
設(shè),由圖形可得,則,故,
故,
同理可得,
故
,
又,
故,
故,
由于分母最高次為次,分子最高次為次,且恒成立,
故隨著的增大,趨向于0,
當時,,故,
則.
【點睛】結(jié)論點睛:圓錐曲線中點弦相關(guān)結(jié)論及其推廣:
橢圓與直線相交于兩點,弦的中點為,其中原點為,
則,
推廣:已知橢圓的兩頂點分別為,則橢圓上一點(除兩點),滿足;
雙曲線與直線相交于兩點,弦的中點為,其中原點為,
則,
這是一份浙江省名校協(xié)作體2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)適應(yīng)性考試數(shù)學(xué)試題,共4頁。
這是一份浙江省名校協(xié)作體2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)適應(yīng)性考試數(shù)學(xué)試題,文件包含數(shù)學(xué)pdf、高三數(shù)學(xué)答案pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共7頁, 歡迎下載使用。
這是一份浙江省名校協(xié)作體2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)適應(yīng)性考試數(shù)學(xué)試題,文件包含浙江省名校協(xié)作體2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期開學(xué)適應(yīng)性考試數(shù)學(xué)試題docx、數(shù)學(xué)答案pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共17頁, 歡迎下載使用。
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